|
| |
|
Главная Журналы инваться в сторону действия силы. Поворот системы будет происхо-пить до тех пор, пока тормозной или противодействующий момент, создаваемый спиральными пружинками, не станет равным вращаю- Уравиение шкалы прибора имеет вид: a=i,,!fliI,=SlJ,. (4.1) Из выражения (4.1) видно, что в электродинамическом приборе угол отклонения стрелки зависит от произведения токов, протекающих по катушкам. В цепи переменного тока вращающий момент у электродинамического прибора в любой момент времени зависит от произведения  ттгггп-г  Рис. 4.1. Электродинамический измерительный механизм: а - устройство; б - схема, поясняющая принцип работы. мгновенных значений токов и или от произведения действующих значений токов и и косинуса угла сдвига фаз между ними: Mbp = S/i/2COS113, где - угол сдвига фаз между 4 и 1. Отсюда можно сделать вывод о том, что электродинамическим прибором можно измерять электрический ток, электрическое напряжение и мощность в цепи как постоянного, так и переменного тока. 4.3. Km вилшчагот а&ттш нектродинамичеекого прибора при измерении напряжения и тека! При измерении напряжения подвижную и неподвижную катушки прибора включают последовательно и вместе с добавочным сопротивлением включают в сеть на измеряемое напряжение. В этом случае при постояином напряжении значение угла отклонения стрелки прибора описывается выражением; a = SIJ = SI = SUyR = S(jU, (4.2) где R-r„-\-r„-\-Rn - общее сопротивление в цепи прибора; S - чувствительность вольтметра. В цепи переменного тока угол 113=0, а со§ 113=1, поскольку через катушки идет один и тот же ток. Следовательно, aSn = SU/Z = SuU, (4.3) где Su - чувствительность вольтметра в цепи переменного тока; Z - полное сопротивление цепи прибора. Из формул (4.2) и (4.3) видно, что прибором можно измерять напряжения в цепях постоянного и переменного тока и что шкала* прибора квадратичная, то есть неравномерная. Практически стремятся изготовить прибор таким образом, чтобы чувствительность его была примерно постоянной. Этого добиваются особым взаимным расположением катушек. При измерении малых токов до 0,5 А катушки включают последовательно, поэтому a=SP. Прибор также может работать в цепях постоянного и переменного тока и имеет неравномерную шкалу. При измерении больших токов, то есть больше 0,5 А, катушки включают параллельно. В цепи катушек включают такие добавочные резисторы, чтобы угол сдвига фаз между токами в катушках был равен нулю. В этом случае ток в каждой катушке пропорционален общему току в цепи, то есть IikJ, /2=2. УГол отклонения стрелки прибора где Sj=kk2SI - чувствительность амперметра. Шкала прибора неравномерная. Предел измерений электродинамического прибора по току зависит от числа секций неподвижной катушки. В большинстве приборов токовая катушка состоит из двух секций, поэтому прибор имеет два предела измерений по току. При одном пределе измерений секции включают последовательно, а при другом (большем) - параллельно. В некоторых приборах устанавливают четыре секции, следовательно, прибор имеет четыре предела измерений по току. 4.4. Как В1лючают катуш№ элёктродмнамичесЕюго При измерении мощности в цепи постоянного тока неподвижную катушку включают последовательно с нагрузкой (рис. 4.2, а), то есть на ток сети. Ее называют токовой катушкой прибора. Подвижную катушку включают параллельно нагрузке, то есть на напряжение сети, ее называют катушкой напряжения. Если ток нагрузки не больше допустимого тока катушки, то последнюю непосредственно включают в сеть. Последовательно с катушкой напряжения обычно включают большое добавочное сопротивление R, так как сама катушка рас» считана на малый ток (обычно 30 мА). При таком включении значение тока в подвижной катушке 1 можно определить по формуле где гп - сопротивление подвижной катушки; /?д - добавочное сопротивление. Так как обычно /•„ и Яв. величины постоянные, то ток /а зависит только от значения приложенного напряжения; /2=й(/, а угол отклонения стрелки прибора ct зависит от мощности: a,.Shh=ShkV = SkW = = SpIU=SpP, (4.4) где Sp - чувствительность ваттметра по мощности (для данного прибора величина постоянная). Из выражения (4.4) видно, что при соответствующей градуировке шкалы прибора им можно измерять мощность в цепи постоянного тока. Шкала прибора равномерная. Р1з схемы включения ваттметра видно, что начала катушек напряжения и тока подключены к общему зажиму сети, поэтому между началами обмоток можно устанавливать перемычку. Начало об- моток обозначают на приборе звездочкой, то есть t/ и /, а на электрических схемах точкой, поставленной около начала катушки. Рис. 4.2. Схема включения катушек (а) и векторная диаграмма токов и напряжения электродинамического измерительного механизма (б) при измерении активной мощности. 4.5. В чем оеобенноеть ваттметра для измерения активной мощности в цепи переменного тока» При измерении активной мощности в цепи однофазного переменного тока катушки прибора включают по схеме, приведенной иа рисунке 4.2, а, причем активное сопротивление добавочного резистора /?д, как правило, во много раз больше сопротивления самой катушки, и последним поэтому можно пренебречь, тогда где k - коэффициент пропорциональности между током и напряжением. Ток /2 совпадает по фазе с поданным напряжением U (рис. 4.2, б). Ток нагрузки отстает от напряжения на угол ф, так как включена активно-индуктивная нагрузка (рис. 4.2, а). Из векторной диаграммы видно, что в этом случае угол сдвига фаз между токами )];. Тогда значение угла отклонения стрелки такого прибора а=S/j/j cos я]} = SlkU cos ф = SpUIi cos ф = SpP, де Sp - чувствительность прибора по мощности, 0 1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 |